一种新型无人机机巢及其自动换装电池的方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36402907发布日期:2023-12-16 08:08阅读:13来源:国知局


1.本发明专利属于无人机机巢技术领域,具体涉及一种新型无人机机巢及其自动换装电池的方法



背景技术:

2.无人机是不携载操作人员

由动力驱动

可重复使用

利用空气动力承载飞行

可携带有效载荷

在远程控制或自主规划的情况下完成指定任务的航空器,近年来,作为全球科技革命和产业革命的焦点,无人机凭借着小巧灵活

性价比高

适用范围广

高空作业且不受地形限制等优势,已经广泛应用于各行业

3.目前,市面上的无人机主要采用聚合物锂电池作为主要动力,因电池技术有所差别,续航能力有所不同,普遍只能飞行二十几分钟,但是就目前来看,对无人机进自动更换电池

自动充换电的技术并不成熟,而且现有装置普遍整体结构复杂,占据空间大,因此需要使用到一种新型无人机机巢及其自动换装电池的方法,以便解决无人机续航时间短的问题



技术实现要素:

4.针对无人机现有技术的缺陷,本发明提供了一种新型无人机机巢及其自动换装电池的方法,可以对无人机电池进行自动更换,而且结构简单,使用方便,从而可以解决上述背景技术中提出的问题

5.为了实现上述目的,本发明提供了一种新型无人机机巢,包括:
6.一种新型无人机机巢,包括:无人机

升降平台

无人机电池充电仓

无人机电池换装机械臂和滑轨

7.进一步,所述无人机机巢通过1号电动推杆开关所述无人机机巢上方的舱门

8.进一步,所述升降平台通过控制
t-z1
轴电机
、t-z2
轴电机来实现所述升降平台的上升和下降

9.进一步,所述升降平台上固定安装有
t-x

、t-y
轴位置移动机构,当所述无人机电量不足并降落在所述升降平台上进行电池换装时,
t-x
轴电机
、t-y
轴电机控制的
t-x

、t-y
轴位置移动机构将所述无人机位置固定居中,以及当无人机电池换装完毕准备起飞执行航线任务时,
t-x
轴电机
、t-y
轴电机控制的
t-x

、t-y
轴位置移动机构将所述无人机松开

10.进一步,所述无人机电池充电仓内置六个小电池充电仓,均可对电量不足的无人机电池进行自动充电

11.进一步,所述无人机电池充电仓内部均内置充电接口和通信接口,充电接口和通信接口一端连接着无人机电池充电器上

12.进一步,所述滑轨头部分别安装有
x
轴电机和y轴电机,电机用于控制所述无人机电池换装机械臂的运动

13.进一步,所述无人机电池换装机械臂固定安装在所述滑轨上

14.进一步,所述无人机电池换装机械臂上固定安装有z轴电机

电磁推杆和2号电动推杆

15.为了实现上述目的,本发明还提供了一种基于上述新型无人机机巢自动换装电池的方法,包括:
16.当所述无人机机巢收到开始执行航线任务的信号后,1号电动推杆推开所述无人机机巢上方的舱门,此时可以发现未曾携带无人机电池的所述无人机被
t-x
轴电机
、t-y
轴电机控制的
t-x

、t-y
轴位置移动机构固定居中在所述升降平台上

17.进一步,
x
轴电机
、y
轴电机和z轴电机首先控制所述无人机电池换装机械臂运动至所述无人机电池充电仓处抓取已经充满电的无人机电池,然后控制所述无人机电池换装机械臂运动至无人机处将所述无人机已经充满电的无人机电池放入无人机机舱,最后控制所述无人机电池换装机械臂运动至初始位置

18.进一步,
t-z1
轴电机
、t-z2
轴电机控制所述升降平台上升到所述无人机起飞位,
t-x
轴电机
、t-y
轴电机松开所述无人机,此时所述无人机可以开始执行航线任务

19.当无人机电池电量不足,此时所述无人机会中断航线任务并返回至所述无人机机巢的所述升降平台上

20.进一步,所述升降平台上的
t-x
轴电机
、t-y
轴电机控制的
t-x

、t-y
轴位置移动机构将所述无人机位置固定居中,此时
t-z1
轴电机
、t-z2
轴电机控制所述升降平台下降到换电位

21.进一步,
x
轴电机
、y
轴电机和z轴电机首先控制所述无人机电池换装机械臂运动至所述无人机机舱处抓取电量不足的无人机电池,然后控制所述无人机电池换装机械臂运动至所述无人机电池充电仓处放入电量不足的无人机电池,最后控制所述无人机电池换装机械臂运动至初始位置

22.进一步,1号电动推杆关闭所述无人机机巢上方的舱门

23.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本新型无人机机巢及其自动换装电池的方法能够有效解决目前市面上无人机连续执行航线任务时电量不足的问题,同时避免了过多的人工干预,有效减少了频繁更换无人机电池的人工成本和运营成本,本方法的无人机电池在充电仓充满电后会进行自动断电,保证了无人机充电过程的安全性,本新型无人机机巢还在升降平台上设置了换电位和起飞位,保证了无人机起飞时的安全性

附图说明
24.图1为本发明的无人机机巢整体结构示意图

25.图2为本发明的升降平台结构示意图

26.图3为本发明的无人机电池充电仓结构示意图

27.图4为本发明的无人机电池换装机械臂结构示意图

28.图5为本发明的无人机机巢自动换装电池流程示意图

29.图中,
1、x
轴电机;
2、y
轴电机;
3、z
轴电机;
4、
升降平台;
5、
无人机电池充电仓;
6、
无人机电池换装机械臂;
7、
滑轨;
8、1
号电动推杆;
9、t-x
轴电机;
10、t-y
轴电机;
11、t-x
轴位置移动机构;
12、t-y
轴位置移动机构;
13、
电磁推杆;
14、2
号电动推杆;
15、
无人机;
16、
无人机电池

具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚

完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例

基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围

31.在本发明的描述中
,
需要说明的是
,
术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系
,
仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位

以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性

32.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,
可以是固定连接
,
也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通

对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义

33.实施例134.为了解决现有装置普遍整体结构复杂,占据空间大,续航时间短的问题,参阅图1,本实施例提出一种新型无人机机巢,包括:无人机
15、
升降平台
4、
无人机电池充电仓
5、
无人机电池换装机械臂6和滑轨
7。
35.进一步,无人机机巢通过1号电动推杆8开关无人机机巢上方的舱门

36.进一步,升降平台4通过控制
t-z1
轴电机
、t-z2
轴电机来实现升降平台4的上升和下降

37.进一步,升降平台4上固定安装有
t-x
轴位置移动机构
11、t-y
轴位置移动机构
12
,当无人机
15
电量不足并降落在升降平台4上进行电池换装时,
t-x
轴电机
9、t-y
轴电机
10
控制的
t-x
轴位置移动机构
11、t-y
轴位置移动机构
12
将无人机
15
位置固定居中,以及当无人机电池
16
换装完毕准备起飞执行航线任务时,
t-x
轴电机
9、t-y
轴电机
10
控制的
t-x
轴位置移动机构
11、t-y
轴位置移动机构
12
将无人机
15
松开

38.进一步,无人机电池充电仓5内置六个小电池充电仓,均可对电量不足的无人机电池
16
进行自动充电

39.进一步,无人机电池充电仓5内部均内置充电接口和通信接口,充电接口和通信接口一端连接着无人机电池充电器上

40.进一步,滑轨7头部分别安装有
x
轴电机1和y轴电机2,电机用于控制无人机电池换装机械臂6的运动

41.进一步,无人机电池换装机械臂6固定安装在滑轨7上

42.进一步,无人机电池换装机械臂6上固定安装有z轴电机
3、
电磁推杆
13
和2号电动推杆
14。
43.实施例244.本实施例提出了一种基于实施例1的新型无人机机巢自动换装电池的方法,包括以下步骤:
45.当无人机机巢收到开始执行航线任务的信号后,1号电动推杆8推开无人机机巢上方的舱门,此时可以发现未曾携带无人机电池
16
的无人机
15

t-x
轴电机
9、t-y
轴电机
10
控制的
t-x
轴位置移动机构
11、t-y
轴位置移动机构
12
固定居中在升降平台4上

46.进一步,
x
轴电机
1、y
轴电机2和z轴电机3首先控制无人机电池换装机械臂6运动至无人机电池充电仓5处抓取已经充满电的无人机电池
16
,然后控制无人机电池换装机械臂6运动至无人机
15
处将已经充满电的无人机电池
16
放入无人机机舱,最后控制无人机电池换装机械臂6运动至初始位置

47.进一步,
t-z1
轴电机
、t-z2
轴电机控制升降平台4上升到无人机起飞位,
t-x
轴电机
9、t-y
轴电机
10
松开无人机
15
,此时无人机
15
可以开始执行航线任务

48.当无人机电池
16
电量不足,此时无人机
15
会中断航线任务并返回至无人机机巢的升降平台4上

49.进一步,升降平台4上的
t-x
轴电机
9、t-y
轴电机
10
控制的
t-x
轴位置移动机构
11、t-y
轴位置移动机构
12
将无人机
15
位置固定居中,此时
t-z1
轴电机
、t-z2
轴电机控制升降平台4下降到换电位

50.进一步,
x
轴电机
1、y
轴电机2和z轴电机3首先控制无人机电池换装机械臂6运动至无人机机舱处抓取电量不足的无人机电池
16
,然后控制无人机电池换装机械臂6运动至无人机电池充电仓5处放入电量不足的无人机电池
16
,最后控制无人机电池换装机械臂6运动至初始位置

51.进一步,1号电动推杆8关闭无人机机巢上方的舱门

52.本领域普通技术人员可以意识到
,
结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元,能够以电子硬件

计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成

这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件

专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围

53.在本技术所提供的实施例中,应该理解到,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分
,
实际实现时可以有另外的划分方式
,
例如多个单元可结合为一个单元
,
一个单元可拆分为多个单元
,
或一些特征可以忽略等

54.最后应说明的是
:
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案
,
而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明
,
本领域的普通技术人员应当理解
:
其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改
,
或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换
,
并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中

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